DE430419C

DE430419C - Circuit for reversing operations with three-phase asynchronous motors, especially for hoists in grab cranes

Info

Publication number: DE430419C
Application number: DES62370D
Authority: DE
Inventors: Johannes Zschetzsche
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1923-03-10
Filing date: 1923-03-10
Publication date: 1926-06-18

Description

Für den Betrieb von Umkehrantrieben mit Drehstrommotoren, insbesondere von Hubwerken u. dgl., sind Schaltungen bekannt, die den Motor in der Weise zu schalten gestatten, daß mit Kraft oder übersynchron gesenkt, beim Ausschalten aber mit Gegenstrom gebremst wird. Die Reihenfolge der Schaltstellungen ist so gewählt, daß man beim Einschalten von der Nullstellung aus zunächst aufFor the operation of reversing drives with three-phase motors, especially hoists and the like, circuits are known which allow the motor to be switched in such a way that that with force or oversynchronously lowered, but braked when switching off with countercurrent will. The sequence of the switch positions is chosen so that you can switch on from the zero position initially on

ίο die Gegenstrombremsstellungen gelangt und über diese hinweg dann zu Senkkraftstellungen oder den übersynchronen Bremsstellungen. Diese Reihenfolge der Anordnung wird auch dann beibehalten, wenn die Gegenstromstelhingen beim Einschalten unwirksam gemacht werden, so daß sie nur beim Ausschalten bremsen.ίο the counter-current braking position is reached and over this then to lowering force positions or the over-synchronous braking positions. This order of arrangement is retained even if the countercurrent components were hanging can be made ineffective when switched on, so that they only brake when switched off.

In dieser Form weisen die bekannten Schaltungen den Nachteil auf, daß der Bedienungs-In this form, the known circuits have the disadvantage that the operating

ao mann beim Einschalten zum Senken erst eine Anzahl wirkungsloser Schaltstellungen überlaufen muß. Die Anordnung wirkt daher da besonders nachteilig, wo es auf möglichst schnelle Förderung ankommt.ao man first overrun a number of ineffective switch positions when switching on to lower got to. The arrangement is therefore particularly disadvantageous where the fastest possible delivery is important.

Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß der Motor auf sämtlichen Stellungen des Steuergeräts oder einem Teil davon beim Einschalten mit Kraftstrom angelassen oder übersynchron gebremst wird, während diese gleichen Stellungen durch selbsttätige Umschaltung in Abhängigkeit vom Bewegungssinn der Schaltvorrichtung beim Ausschalten zu Gegenstrombremsstellungen werden.According to the invention, this disadvantage is avoided in that the engine on all Positions of the control device or a part thereof when switched on with power is started or braked over-synchronously while these same positions by automatic switching depending on the direction of movement of the switching device Switch off to counter-current braking positions.

In den Abb. 1 und 2 ist A, B, C ein Drehstromnetz, D das Bremsmagnetschütz, E das Hub- und F das Senkschütz. G bedeutet Senken und übersynchron Bremsen, H Heben, / und K Greifen, und zwar / Schließen und K öffnen, L Vorwärtsfahren und M Rückwärtsfahren. P ist das Schaltgerät, Q der Motor, R ein Stufenwiderstand. In der Abb. 2 schaltet die Nebenwalze S in der Stellung O auf Fahren oder Greifen, in der Stellung A^r auf Heben oder auf Senken mit Kraft oder Gegenstrom.In Figs. 1 and 2, A, B, C is a three-phase network, D is the brake magnet contactor, E is the lifting contactor and F is the lowering contactor. G means lowering and over-synchronized braking, H lifting, / and K gripping, namely / closing and K opening, L driving forward and M reversing. P is the switching device, Q the motor, R a step resistor. In Fig. 2 the secondary roller S switches in position O to driving or gripping, in position A ^r to lifting or lowering with power or countercurrent.

Wenn die in der Abb. 1 gezeichnete Kontaktwalze P des Steuergerätes von Null auf Senken geschaltet wird, so erhält die Spule des Schützes F kurz vor dem Erreichen der Stellung I über die Kontakte 8, 9 durch einen auf der Achse des Steuergerätes angeordneten Schleppschalter 20 Strom und schaltet den Motor Q im Senksinne ein. Gleichzeitig wird der Abhängigkeitskontakt 22 geöffnet und unterbricht den Stromkreis der Schützspule E; die Kontakte 23 und 24 werden geschlossen und schalten das Bremsmagnetschütz D und das Stufenschütz 4 ein. Der Motor Q ist also sofort im Senksinne mit Kraftstrom eingeschaltet und läuft rasch an; hat er die synchrone Drehzahl erreicht, so beginnt er als When the contact roller P of the control unit shown in Fig. 1 is switched from zero to lowering, the coil of the contactor F receives current shortly before it reaches position I via the contacts 8, 9 through a drag switch 20 arranged on the axis of the control unit and switches on the motor Q in the lowering direction. At the same time, the dependency contact 22 is opened and interrupts the circuit of the contactor coil E; the contacts 23 and 24 are closed and switch the brake magnet contactor D and the step contactor 4 on. The motor Q is therefore switched on immediately in the lowering sense with power current and starts up quickly; if it has reached the synchronous speed, it begins as

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Johannes Zschet\sche in Charlottenburg.Johannes Zschet \ sche in Charlottenburg.

asynchroner Generator bremsend zu wirken, da ihm durch das Schütz 4 Widerstand in den Läufer geschaltet worden ist, dessen Größe sich nach der zu erreichenden höchsten Drehzahl und dem auftretenden negativen Drehmoment richtet. Beim Erreichen der Stellung I werden die Kontakte 11 und 12 geschlossen; der Kontakt 11 soll dem Hubschütz E Strom geben; er bleibt aber wirkungslos, da der Stromkreis von E am Kontakt 22 unterbrochen ist; der Kontakt τ2 legt die Kontakte der Steuerwalze an die Phase A. Ferner erhalten die Kontakte 13 und 14 Spannung; an diesen Kontakten liegen die Schütze 5 und 6; diese Schütze können aber nicht ansprechen, da ihre Rückleitung am Kontakt 25 des_ Schützes 4 unterbrochen ist. Ferner erhält der Kontakt 19 Strom und übernimmt parallel zum Kontakt 23 die Stromführung zum Bremsmagnetschütz D. asynchronous generator to have a braking effect, since it has been switched into the rotor by the contactor 4 resistance, the size of which depends on the highest speed to be achieved and the negative torque that occurs. When position I is reached, contacts 11 and 12 are closed; contact 11 is intended to provide power to hub contactor E; but it remains ineffective because the circuit from E at contact 22 is interrupted; the contact τ2 applies the contacts of the control roller to the phase A. Furthermore, the contacts 13 and 14 receive voltage; contactors 5 and 6 are connected to these contacts; however, these contactors cannot respond because their return line at contact 25 of the contactor 4 is interrupted. In addition, contact 19 receives power and, in parallel with contact 23, carries current to the brake magnet contactor D.

Dieser Zustand der Steuerung bleibt beim Einschalten bis in die Stellung VII bestehen. Daran wird auch dadurch nichts geändert, daß die Kontakte 13 und 14 in den Stellungen III bis VII und der Kontakt χ 1 in den Stellungen IV bis VII spannungslos werden und die Kontakte 10, 16, 17 und 18 Spannung erhalten, weil die Rückleitung der durch die Kontakte 16, 17, 18 gesteuerten Schütze an dem Kontakt 26 unterbrochen ist und der Kontakt 10 nur den schon vorher durch den Schleppschalter 20 geschlossenen Stromkreis schließt.This state of the control remains when switched on up to position VII. This is not changed by the fact that the contacts 13 and 14 in the positions III to VII and the contact χ 1 in the positions IV to VII are de-energized and the contacts 10, 16, 17 and 18 receive voltage because the return of the through the contacts 16, 17, 18 controlled contactors at the contact 26 is interrupted and the contact 10 only closes the circuit already closed by the drag switch 20.

Dem Schleppschalter 20, der den Strom nur bei Bewegung des Schaltgerätes in der Einschaltrichtung schließt, während er ihn bei der Bewegung in der Ausschaltrichtung unterbricht, ist also von der Stellung IV ab der Kontakt 10 parallel geschaltet. Wird nun von der Stellung VII aus nach der Stellung VI rückwärts geschaltet, so überbrückt der Ausweichschalter 7, der nur bei dieser Schaltrichtung stromschließend wirken kann, während eines Augenblickes den Kontakt 26 und stellt die Rückleitung für die Schütze i, 2 und 3 her. Da nun gleichzeitig auch der Kontakt 16 Spannung erhält, spricht das Schütz 3 an und schließt seine Widerstandsstufe kurz; gleichzeitig wird der Kontakt 26 geschlossen und stellt die Verbindung nach der Phase B her, so daß das Schütz 3 eingeschaltet bleibt, auch wenn sich der Schalter 7 wieder öffnet. In den Stellungen V und IV sprechen dann nacheinander auch die Schütze 2 und 1 an, so daß der Läufer in der Stellung IV beim Ausschalten kurzgeschlossen ist, so daß der Motor also nur noch wenig übersynchron läuft.The drag switch 20, which closes the current only when the switching device is moved in the switch-on direction, while it interrupts it when the switchgear is moved in the switch-off direction, is therefore connected in parallel from position IV onwards from contact 10. If you switch backwards from position VII to position VI, the bypass switch 7, which can only have a current-closing effect in this switching direction, briefly bridges contact 26 and establishes the return line for contactors i, 2 and 3. Since the contact 16 receives voltage at the same time, the contactor 3 responds and short-circuits its resistance stage; at the same time the contact 26 is closed and establishes the connection after the phase B , so that the contactor 3 remains switched on, even if the switch 7 opens again. In the positions V and IV, the contactors 2 and 1 respond one after the other, so that the rotor is short-circuited in the position IV when it is switched off, so that the motor runs only a little oversynchronously.

Wird von der Stellung IV auf III rückwärts geschaltet, so wird der Motor auf folgende Weise auf Gegenstrom umgeschaltet:If you switch backwards from position IV to III, the engine will switch to the following Way switched to countercurrent:

Der Kontakt 10 wird spannungslos, und dadurch wird, da der Schleppschalter 20 schon beim Rückgang aus der Stellung VII nach Stellung VI die Kontakte unterbrochen hat, das Senkschütz F stromlos und fällt ab. Der Kontakt 22 wird geschlossen und bewirkt das Einschalten des Hubschützes E, dessen Stromkreis durch den Kontakt 11 vorbereitet ist; der Motor ist jetzt in der Hubrichtung eingeschaltet. Der Kontakt 23 wird geöffnet, jedoch ohne Wirkung, da das Bremsmagnetschütz D weiter über den Kontakt 19 Strom erhält; der Bremsmagnet bleibt also gelüftet. Der Kontakt 24 wird ebenfalls geöffnet und unterbricht den Strom weg zum Schütz 4, so daß dieses abfällt und dadurch den Kontakt 25 schließt. Hierdurch wird die Rückleitung der Schütze 5 und 6 nach der Phase B geschlossen; die Schütze können aber erst bei den Stellungen II und I ansprechen. Die Schütze 1, 2 und 3 fallen ebenfalls ab, da die Kontakte 16, 17 und 18 keine Spannung mehr erhalten. Demnach ist der ganze Widerstand R bei der Stellung III in den Läuferkreis eingeschaltet, entsprechend der beim Bremsen mit Gegenstrom auftretenden hohen Läuferspannung. In den Stellungen II und I werden durch die Schütze 5 und 6 Stufen des Widerstandes abgeschaltet, und die Bremswirkung wird verstärkt. The contact 10 is de-energized, and as a result, since the drag switch 20 has already broken the contacts when returning from position VII to position VI, the lower contactor F is de-energized and drops out. The contact 22 is closed and causes the switching on of the lifting contactor E, whose circuit is prepared by the contact 11; the motor is now switched on in the lifting direction. The contact 23 is opened, but without effect, since the brake magnet contactor D continues to receive current via the contact 19; the brake magnet remains released. The contact 24 is also opened and interrupts the current to the contactor 4, so that this drops out and thereby the contact 25 closes. This closes the return line of the contactors 5 and 6 after phase B; the shooters can only respond in positions II and I. The contactors 1, 2 and 3 also drop out, since the contacts 16, 17 and 18 no longer receive any voltage. Accordingly, the entire resistor R is switched into the rotor circuit at position III, corresponding to the high rotor voltage that occurs when braking with countercurrent. In positions II and I, the contactors switch off 5 and 6 levels of resistance, and the braking effect is increased.

Durch die Auflaufkurven 34 für den Ausweichschalter 7 vor den Stellungen V, VI und VlI wird das Anziehen der Stufenschütze i, 2 und 3 beim Zurückschalten von jeder beliebigen übersynchronen Senkstellung gewährleistet. Ebenso tritt die Gegenstrombremsung infolge des Umstandes, daß der Schleppschalter bei Bewegung des Schaltgerätes in der Ausschaltrichtung den Strom unterbricht, auf Stellung I, II und III ein, gleichgültig, von welcher Stellung des Steuergerätes aus zurückgeschaltet wird.Through the overrun curves 34 for the bypass switch 7 in front of the positions V, VI and VlI is the tightening of the step contactors i, 2 and 3 when switching back from any oversynchronous lowering position guaranteed. The countercurrent braking also occurs as a result of the fact that the drag switch disconnects the current when the switching device is moved in the switch-off direction interrupts, on position I, II and III, regardless of the position of the control unit is switched back off.

Durch die Schaltung wird beim Zurückschalten aus der Stellung VII nach Null eine gleichmäßig abnehmende Senkgesdiwindigkeit erreicht, wie aus den in der Abb. 3 dargestellten Regelkurven und dem in der Abb. 4 wiedergegebenen Schaubild der Geschwindigkeiten ersichtlich ist. noWhen switching back from position VII to zero, the circuit results in a uniformly decreasing lowering speed is achieved, as shown in Fig. 3 Control curves and the graph of the speeds shown in Fig. 4 can be seen. no

Nach der Abb. 2 läßt sich die Schaltung dahin erweitern, daß man auf der Senkseite an Stelle der übersynchronen und der Gegenstrombremsung des Hubwerkes auch wahlweise ein Fahrwerk oder die öffnungsbewegung eines Greifers steuern kann. Die Schaltung ist fast dieselbe wie die in der Abb. i, nur ist dem Steuergerät der Kontakt eingefügt, und an die Stelle der einstufigen Kontakttreppe 27 tritt eine zweistufige Kontakttreppe 33. Ferner ist eine Neben walze S eingefügt, mit der man die Stellung 0According to Fig. 2, the circuit can be expanded so that you are on the sink side in place of the over-synchronous and the counter-current braking of the hoist also optionally can control a chassis or the opening movement of a gripper. the Circuit is almost the same as that in Fig. I, only the contact is to the control unit inserted, and in place of the single-step contact staircase 27 is a two-step contact staircase 33. Furthermore, a secondary roller S is inserted, with which the position 0

»Fahren oder Greifen« und N »Heben oder Senken mit Kraft oder Gegenstrom« einstellen kann."Drive or grasp" and N "Lift or lower with force or countercurrent" can be set.

Die Schaltung in der Stellung N unterscheidet sich vom Beispiel nach Abb. ι nur dadurch, daß das Schütz F seinen Strom nicht mehr unmittelbar über die Kontakte 8, 9 und 10 erhält, sondern erst über die Kontakte 27 und 29 der Nebenwalze,
j ο Wenn die Nebenwalze in Stellung N steht, ist also, abgesehen von den eben erwähnten Änderungen im Stromlauf des Schützes F₁ genau die gleiche Schaltung vorhanden wie im Ausführungsbeispiel nach der Abb. 1; man kann also heben oder beim Einschalten übersynchron und beim Zurückschalten über III, II, I mit Gegenstrom senken. Stellt man dagegen die Nebenwalze auf 0, so kann man, je nach der Art des betreffenden Hebezeuges, den Motor auch auf der Senkseite aus den Stellungen I bis IV mit Kraft anlassen, um entweder die Katze zu verfahren oder den Greifer zu öffnen o. dgl. Zu diesem Zweck wird die Kontakttreppe 33 doppelseitig ausgeführt, abweichend von der Treppe 27 im Beispiel nach Abb. 1. Der Stromlauf ist dann folgender:The circuit in position N differs from the example according to Fig. Ι only in that the contactor F no longer receives its current directly via the contacts 8, 9 and 10, but only via the contacts 27 and 29 of the secondary roller,
j ο When the secondary roller is in position N , apart from the changes just mentioned in the circuit of the contactor F _1, exactly the same circuit is available as in the embodiment according to Fig. 1; So you can raise or lower synchronously when switching on and when switching back via III, II, I with countercurrent. If, on the other hand, the secondary roller is set to 0, then, depending on the type of hoist in question, the motor can also be started with power on the lowering side from positions I to IV in order to either move the trolley or to open the gripper or the like For this purpose, the contact staircase 33 is designed on both sides, in contrast to the staircase 27 in the example according to Fig. 1. The circuit is then as follows:

In der Stellung 0 der Nebenwalze sind die Kontakte 8, 9, 10 und 27 unwirksam, und das Schütz F erhält in den Schaltstellungen I bis IV des Schaltgerätes P seinen Strom über die Kontakte 32, 28 und 29. Ferner werden die Schütze 4, 3, 2 und 1 über die Kontakte 24, 16, 17 und 18 nacheinander bereits auf den Stellungen I, II, III und IV der Senkseite eingeschaltet, so daß der Motor regelrecht und in üblicher Weise angelassen wird. Man braucht also nicht erst, wie bei den bekannten Schaltungen, über die Gegen-Stromstellungen hinweg zu schalten, sondern der Motor läuft schon bei der ersten Stellung an.In the position 0 of the secondary roller, the contacts 8, 9, 10 and 27 are ineffective, and the contactor F receives its current via the contacts 32, 28 and 29 in the switching positions I to IV of the switching device P , 2 and 1 on the contacts 24, 16, 17 and 18 one after the other already switched on in the positions I, II, III and IV of the lowering side, so that the engine is started properly and in the usual way. It is not necessary to switch over the counter-current positions, as is the case with the known circuits, but the motor starts up in the first position.

Die Nebenwalze kann man zweckmäßig mit der Hauptwalze so verriegeln, daß in der Stellung 0 nur bis IV eingeschaltet werden und daß von JV auf 0 nur in der Nullstellung des Steuergerätes umgeschaltet werden kann. Da der Antriebsmotor bei Anwendung der Schaltung nach der Abb. 2 mit einer Wechselkupplung vom Hub- auf das Fahr- oder Greiferschließwerk umgekuppelt werden muß, so kann eine gegenseitige Abhängigkeit zwischen ,Steuergerät und Wechselkupplung geschaffen werden, indem die Stellung der Nebenwalze von der Stellung der Wechselkupplung mechanisch oder elektrisch abhängig gemacht wird. In gleicher Weise kann die Umkupplung von der Hauptwalze außerhalb der Nullstellung oder anderer ganz bestimmter Stellungen der Hauptwalze verhindert werden.The secondary roller can expediently be locked with the main roller in such a way that only to IV are switched on in position 0 and that switching from JV to 0 is only possible when the control unit is in the zero position. Since the drive motor must be recoupled from the hoist to the drive or gripper locking mechanism with an interchangeable coupling when using the circuit according to Fig. 2, a mutual dependency between the control unit and the interchangeable coupling can be created by changing the position of the secondary roller from the position of the Interchangeable clutch is made mechanically or electrically dependent. In the same way, the coupling of the main roller outside the zero position or other very specific positions of the main roller can be prevented.

Da der Motor bei dieser Senkschaltung auf den Stellungen I bis VII mit Kraft oder als übersynchroner Generator läuft und die Schaltung in der Einschaltrichtung nicht verändert wird, so kann die Bedienung des Steuergerätes erleichtert werden, indem man den in das Rastenrad eingreifenden Hebel für die Senkseite mit Hilfe von an sich bekannten Konstruktionsteilen bei der Bewegung im Einschaltsinne aushebt und erst wieder einspringen läßt, wenn das Steuergerät im Ausschaltsinne gedreht wird.Since the motor in this lowering circuit is in positions I to VII with power or as The oversynchronous generator is running and the switching in the switch-on direction is not changed operation of the control unit can be made easier by the lever engaging in the ratchet wheel for the sink side with the help of known construction parts when moving in Switch-on sense lifts out and only lets it jump in again when the control unit is in the switch-off sense is rotated.

Claims

Patent-to sayings:

1. Circuit for reverse operations with three-phase asynchronous motors, in particular for hoists in grab cranes o. The like., characterized in that the motor in all positions of the Control unit or part of it when switched on with power current or braked over-synchronously while these same positions by automatic switching depending on the direction of movement of the switching device when Switch off to counter-current braking positions.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the positions of the control unit, which are counter-current settings when switched off, by switching can optionally be used as power positions.

3. Circuit according to claim 2, characterized in that the possibility the movement of the switching device to choose between countercurrent braking positions and power positions of the position of the control unit is made dependent.

4. Circuit according to claim 2, characterized in that the possibility the movement of the switching device to choose between counterflow braking positions and power positions both from the position of an interchangeable clutch

or the like, as well as being made dependent on the position of the control unit.

5. Circuit according to claims 1 to 4, characterized in that the no Engagement of the notch lever of the control device in the switch-on direction on all or part of the switch positions means known per se is repealed.

For this purpose ι sheet of drawings.